亚控科技郑炳权：智能制造信息化融合平台的发展趋势

导语

5月20日，由广东省首席信息官协会、转型家联合CIO时代学院、广东省大数据协会主办的“南方信息大会·2017”在广州举办，亚控科技营销和技术服务总监郑炳权在大会中以智能制造信息化融合平台的发展趋势为主题进行了演讲分享。以下为郑炳权的演讲实录。

亚控科技营销和技术服务总监 郑炳权

MES为什么要融合？

首先我们来看制造型企业内部的系统模型。这张图的纵轴描述的是企业从生产自动化系统到MES再到经营层的系统，横轴是从供应链系统到客户关系管理系统，另外一个轴也称之为产品生命周期轴，是从产品的设计到产品制造到产品的维护。从这3个轴的系统中，我们可以得出一个结论，那就是MES是企业内的各系统的枢纽，如果把企业比作一个人体，那么MES就像人体的腰，显然MES其他承上启下的作用，其重要性不言而喻。所以智能制造中MES是不可或缺的第一个环节。

智能制造系统融合平台的第二个发展趋势就是实现多系统的融合。

我们知道工厂生产是将订单下达到车间里，那么车间里面通过工人和设备来配合生产。但是在车间层层没有MES的话，实效管控很困难，也很难评估交付期，工厂没有MES，就像一个控制系统没有反馈，是开环的，就没有控制了功能。所以我们可以看到，我们应该需要的系统是从ERP中将订单、物料采购和到库、制造BOM下发到生产管理执行系统，生产执行系统经过工作后将产线作业计划、生产工单、工艺参数下放到生产设备中执行，同时向ERP反馈物料需求，这样从上层到产线的整个链条就得以全部打通。产品在产线生产之后，将实时的把生产进度、设备参数和能耗反馈给生产管理系统，生产管理再把信息上传给ERP管理系统，从而形成一个闭环的生产管理系统，

制造系统融合平台的第三个发展趋势就是实现历史数据的融合。在现在的大数据的时代，历史数据的重要性不言而喻。这张图中有两点我想解释一下，SCADA数据里面存在各种参数，同时，MES数据中又含有生产进度数据。这两种数据融合之后价值点在哪？我们现在做一个项目，如果要实现产品的质量追溯，在质量追溯的时候，工单一旦出现问题，我们就可以追溯到生产该产品的对应所有工位的操作工、工序设备数据和物料情况，同时如果属于工艺参数的质量问题，我们就可以通过查询产线设备自动化系统来查询这些设备生产的过程数据，这样我们在做质量追溯是基本上就没有死角，在这种情况下，我们可以看得这里面既有MES的数据，也有SCADA层的数据，显然将两类系统的历史数据融合是智能制造融合平台的必然发展趋势。

什么样的MES是好的MES？

既然实现融合MES和SCADA数据的价值如此之大，那么我们如何打通MES和产线层的数据呢？图片左边的是我们国家工信部信软司副司长安司长，有一次会上他说现在在企业里面有两种自动化，一种是产线自动化，还有一种是看不见的数据流自动化。这对制造业来说非常重要，而打通生产层和管理层的数据边界、构建数据流的通畅，是建立数字化工厂或者智能化工厂的必须条件。在数据流的基础上，构建各种应用规则体系。

那么MES对生产过程数据又有什么要求？首先保证数据的实时性，实时性是可视化和透明化前提，例如质量检测问题，不实时将导致更多废品和次品，所以保持数据的新鲜度是很重要的，其次是数据的完整性，我们知道计算设备的OEE，如果没有产量数据或者质量数据，计算出来的结果都是错误的，如果数据采集过程中出现了数据丢失，计算一定会出错；最后就是数据的准确性，如果不准确，将提供错误的决策，后果不堪设想。

但是与此同时，我们在工厂里面做数据采集非常困难，数据种类多，数量也大，例如数据中有生产数据、质量检测等等，设备类型多，采集难度大。目前市面上很多企业实施了MES，但是做的不是很完整，其中一个很重要的点就是数据采集环节（或者叫基础数据收集）这个环节上的缺失或者不足，所以我们做MES的时候首先会做好规划如何实现做数据采集，在此我建立依据管理来做数据采集，统一协议，并且让采集分散到不同采集服务端，使数据的完整性和安全性变得更好。

上面我们探讨了智能制造融合平台的发展趋势，其核心主要在于MES，既然MES很重要，那么MES软件平台又有哪些发展趋势呢？

最低层看PLC，在PLC诞生之前，逻辑控制是通过焊接继电器电路来实现，如果逻辑改变需要改变焊接线路。但是在1969年PLC发明之后，PLC可以通过编程（组态）的方式可以实现逻辑控制的修改，正因为这样的优势，PLC迅速得到了发展，并且推动大规模自动化生产的篇章，可以说PLC的技术推动了第三次工业革命的到来。

同样道理，监控系统也是一样，监控软件最早是使用高级语言来定制，例如汇编语言，fortran、C语言等，不同的项目就定制不同的软件，后来在1983年是，美国一家公司研发出来组态式的监控软件，监控系统的发展速度非常快，例如在中国到2000年左右基本上实现了组态软件的国产化，例如大量采用我们亚控科技的组态王产品。

实现监控软件的这两种模式，显然前者实现首先我们要有丰富编程经验的专业人才可以做到，而后者实现只需要一些大专生、职业院校刚毕业的学生就可以做到，另外实现效率上，后者比前者很显然时间上也大大降低，从而提高了人力成本和工作效率。同样的道理我们再来看ERP，在SAP公司 的R/3出来之前，ERP系统都是采用定制式的，而R3出来后，R/3采用了一种可配置和扩展功能的ABAP语言，ERP的可用性和拓展性发生了巨大变化，此后ERP的发展也非常迅速。我们可以认为，正式配置式ERP的存在，使得ERP发展上升到了一个新的高度。那么现在市面上非常火热的MES系统，他们基本上是采用定制式的，所以未来采用配置式，或者说是组态式MES软件平台是第一个发展趋势。

对于市面上的系统，基本上都是在关系库的基础上开发的，那么对于业主来说需要选择很多软件，这些软件主要有：首先采集生产过程数据的采集软件，在底层的数据采集上来之后，将这些数据放到一个关系数据库或者内存数据库或者工业数据库内，然后采用高级语言定制做功能模块以及各种应用的定制，另外还需要工作流软件、数据分析软件、报表，以及一些界面展示软件等，如果需要移动客户端，那么采用高级语言再额外定制一个移动客户端软件，同时如果需要三维可视化，还需要三维软件。所以我们可以看到做一个系统需要支撑的软件特别多，这些软件中每种软件都有很多，选择困难费用也很高昂。但是更重要的是，要将这些软件整合在一起，系统的整合期长、人才稀缺、高级语言定制的稳定性差等问题。所以说一个好的MES系统，多种软件的融合是第二个发展趋势。

最后一个发展趋势要满足随需而变的需求。我们知道MES系统投运后，随着产品工艺、质量和与市场等方面快速变化，MES的需求会随需而变，因此投运后的系统必须满足这一要求，否则系统就不好用甚至无法使用。然后目前传统的MES系统大部分采用功能定制的方式，基本上掐住了业主维护的脖子，难以快速高效的调整系统需求，所以对业主来说，迫切希望一个可以高度开发的MES软件平台是第三发展趋势。

KingFusion3.0是什么？

从2010年开始，亚控科技一直致力于开发一种开放的、可组态的MES平台，成功研制出了管控一体化全组态平台KingFusion3.0产品，并且产品于2016年10月25日在北京钓云台国宾馆隆重发布。这个产品平台有以下几个特点。

1

毋需其他开发工具

KingFusion平台可以根据国内行业的需求，建立行业各种监控和管理模型，通过对模型版本的控制来满足业务的变更需求。在模型阶段完成脚本逻辑，在工程阶段用户只需要实例化自己的业务对象。这些工作只需要一套KingFusion软件就可以完成，毋需借助其他工具。

2

随需而变

一个业务由一组模型组成，如果业务变更，我们就修改相应的模型，产生新的版本。如果增加新的业务，也可以构建一组新的模型，通过模型的变更之后，现场的对象可以决定是否随之改变，并且这种变更完全在线，更新的粒度以对象为单位。

3

降低开发成本

KingFusion平台提供的元语言是面向非程序员的语法规则，可以让懂得生产工艺和管理的人员在短时间内掌握。我们的计算模型被编译成二进机器码，执行效率与C语言相当。信息化项目多采用面向对象的工程开发方法，但随着工程规模的不断增大，需要大量的程序来处理对象间的逻辑关系，开发难度和工作量成几何数增加。KingFusion 平台是先建模，在模型阶段处理对象和对象之间的关系，在工程阶段不需要处理对象之间的逻辑，随着工程规模增大，工作量没有显著增加。

4

系统可以跨平台

一般的软件想要支持不同的操作系统，往往要开发多个版本，软件需求变更之后每个版本都要做修改。KingFusion平台是由最基本的C++语言开发，一套代码，可以在不同的系统（Windows、Linux 、Unix 等）下用不同编译器编译均可运行，只需要维护这一套代码版本，就能够满足客户的不同需求。

5

3D、GIS与过程数据完美融合

将3D、GIS和管控系统融合是一种趋势，实现的手段多种多样，最好的实现方式不应该是将这些独立的系统部署在不同的服务器上，提供数据给客户端进行集成。KingFusion平台数据对象本身就支持地理位置展示。从宏观角度，以地图浏览方式浏览地图上的全局数据信息；从微观角度，提供3D场景展示，数据驱动3D动画，实现虚拟现实。并且KingFusion可以将外部的SCADA、GIS、3DMax、 CAD 、Photoshop等图形数据导入到我们系统中，在场景中进行图形展示。

6

提供解决方案二次授权

KingFusion3.0具备大规模、高性能的特点,信息安全可以达到国家信息安全标准第二级保护能力。对资源状况、用户行为进行记录并加密处理。平台采用网络传输加密，密文传输，防止报文破译。在平台实施以后，所有的系统集成商可以在上面建设生产管理解决方案，这个方案里面有很多模块，有质量模块、适配管理模块、能源管理模块，那么这些模块都可以做二次授权。

最后介绍一下我们亚控科技，我们的产品在行业内有很多案例和客户，包括对面的会展中心，也都是我们的客户。亚控这些年主要以产品化为主，专注于自主研发、市场营销和服务。公司规模现在已经超过450人，是一个完全的民营企业。在美国、德国、日本、韩国、新加坡、中国台湾等多个国家和地区设有分支机构在中国北京、天津、西安设有研发中心，是一个面向全球经营的专业自动化软件公司。

亚控科技可为广大设备层厂商、自控系统集成商、MES实施商、最终用户提供实时数据采集软件平台、生产过程数据存储分析软件平台、生产监控软件平台和MES软件平台系列化的完整产品线和解决方案。亚控科技的产品主要有数据采集平台KingIOServer、监控系统软件平台KingSCADA和组态王Kingview、数据存储平台KingHistorian、企业信息化软件平台KingRTIP、管控一体化全组态平台KingFusion。

亚控科技自成立以来一直保持快速稳健的发展，目前已成为亚洲规模最大、研发实力最强的工业自动化软件公司，每年三分之一的销售收入投入研发。公司本着科技创新振兴民族工业、以客为尊服务民族工业的理念，整合全线产品着力打造国际领先的“两化融合”完整解决方案，在各个应用行业赢得了良好的口碑，多次被评为先进企业、守信企业、优秀企业、十大民族品牌，产品多次荣获优秀产品、最具竞争力产品大奖，解决方案及案例多次荣获行业最佳方案、最具影响力工程大奖。

温馨提示

演讲嘉宾

郑炳权，亚控科技营销和技术服务总监